makronutrijenti

• Hipoglikemija

Biološki značajni elementi (za razliku od biološki inertnih elemenata) su kemijski elementi potrebni za ljudsko ili životinjsko tijelo da osiguraju normalnu životnu aktivnost. Podijeljeni su na makronutrijente (čiji je sadržaj u živim organizmima više od 0,001%) i elementi u tragovima (sadržaj manji od 0,001%).

Sadržaj

Upotreba izraza "mineral" u odnosu na biološki značajne elemente

Mikro i makronutrijenti (osim kisika, vodika, ugljika i dušika) ulaze u tijelo, u pravilu, kada jede. Za njihovu oznaku na engleskom jeziku postoji izraz Dijetetski mineral.

Krajem dvadesetog stoljeća, ruski proizvođači nekih lijekova i dodataka prehrani počeli su koristiti izraz mineral za označavanje makro i mikroelemenata, prateći engleski Dijetetski mineral. S znanstvenog stajališta, takva upotreba izraza "mineral" je netočna, a na ruskom jeziku riječ mineral treba koristiti samo za označavanje geološkog prirodnog tijela s kristalnom strukturom. Međutim, proizvođači tzv. "Biološki aditivi", vjerojatno u promotivne svrhe, počeli su nazivati ​​njihove proizvode vitaminsko-mineralnim kompleksima.

makronutrijenti

Ovi elementi čine meso živih organizama. Preporučeni dnevni unos makronutrijenata je veći od 200 mg. Makronutrijenti, u pravilu, ulaze u ljudsko tijelo s hranom.

Hranjivi elementi

Ovi makronutrijenti nazivaju se biogeni (organogeni) elementi ili makronutrijenti (engleski makronutrijent). Organske tvari kao što su proteini, masti, ugljikohidrati, enzimi, vitamini i hormoni uglavnom su izgrađeni od makronutrijenata. Za određivanje makronutrijenata ponekad se koristi akronim CHNOPS koji se sastoji od oznaka odgovarajućih kemijskih elemenata u periodnom sustavu.

Ostali makronutrijenti

Preporučena dnevna doza> 200 mg:

Elementi u tragovima

Izraz "mikroelementi" bio je osobito popularan u medicinskoj, biološkoj i poljoprivrednoj znanstvenoj literaturi sredinom 20. stoljeća. Konkretno, agronomima je postalo jasno da čak i dovoljan broj “makroelemenata” u gnojivima (trojni NPK - dušik, fosfor, kalij) ne osigurava normalan razvoj biljaka.

Elementi u tragovima nazivaju se elementi čiji je sadržaj u tijelu mali, ali su uključeni u biokemijske procese i potrebni su za žive organizme. Preporučeni dnevni unos mikronutrijenata za ljude manji je od 200 mg. Nedavno su proizvođači dodataka prehrani počeli koristiti pojam mikronutrijenata, posuđenog od europskih jezika (engleski mikroelementi). Pod mikronutrijentima spajaju se elementi u tragovima, vitamini i neki makronutrijenti (kalij, kalcij, magnezij, natrij).

Održavanje postojanosti unutarnjeg okoliša (homeostaze) tijela prvenstveno uključuje održavanje kvalitativnog i kvantitativnog sadržaja mineralnih tvari u tkivima organa na fiziološkoj razini.

Osnovni elementi u tragovima

Prema suvremenim podacima, više od 30 mikroelemenata smatra se bitnim za vitalnu aktivnost biljaka, životinja i ljudi. Među njima (abecednim redom):

Što je niža koncentracija spojeva u tijelu, to je teže utvrditi biološku ulogu elementa, identificirati spojeve u čijem formiranju sudjeluje. Među nesumnjivo važnim su vanadij, silicij itd.

kompatibilnost

U procesu asimilacije vitamina, mikroelemenata i makroelemenata od strane tijela, moguć je antagonizam (negativna interakcija) ili sinergizam (pozitivna interakcija) između različitih komponenti.

Nedostatak elemenata u tragovima u tijelu

Glavni uzroci nedostatka minerala:

• Nepravilna prehrana ili monotona dijeta, loša kvaliteta pitke vode.
• Geološke značajke različitih područja Zemlje su endemska (nepovoljna) područja.
• Veliki gubitak minerala zbog krvarenja, Crohnove bolesti, ulceroznog kolitisa.
• Upotreba određenih lijekova koji vežu ili uzrokuju gubitak elemenata u tragovima.

Vidi također

bilješke

reference

Zaklada Wikimedia. 2010.

Pogledajte što su "Makroelementi" u drugim rječnicima:

ELEMENTI MAŠINA - kemijski elementi ili njihovi spojevi koje organizmi koriste u relativno velikim količinama: kisik, vodik, ugljik, dušik, željezo, fosfor, kalij, kalcij, sumpor, magnezij, natrij, klor itd. Makroelementi su uključeni u izgradnju...... Ekološkog rječnika

Makroelementi su kemijski elementi koji sačinjavaju glavne prehrambene tvari, a ostali su prisutni u tijelu u relativno velikim količinama, od kojih su kalcij, fosfor, željezo, natrij i kalij higijenski značajni. Izvor:...... Službena terminologija

makronutrijenti - makroskopski makro - [L.G.Sumenko. Engleski ruski rječnik informacijske tehnologije. M.: GP ZNIIS, 2003.] Teme informacijske tehnologije općenito Sinonimi makroceline EN Makro naredbe makro... Priručnik tehničkog prevoditelja

makronutrijenti - status makroelementa T sritis chemija apibrėžtis Cheminiai elementai, kurių labai daug reikia gyviesiems organizmams. atitikmenys: angl. makroelementi; makronutrijenti rus. macronutrients... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

makronutrijenti - makroelementijski statusi terminų aiškinamasis žodynas

Makroelementi - (od grčkog. Makrós veliki, dugi i lat. Elementum izvorna supstanca), zastarjelo ime kemijskih elemenata koji čine glavninu žive materije (99,4%). M. uključuje: kisik, ugljik, vodik, dušik, kalcij,...... Veterinarski enciklopedijski rječnik

MACRO ELEMENTI - kemijski elementi koje asimiliraju biljke u velikim količinama, čiji je sadržaj izražen u vrijednostima od nekoliko desetaka do stotinki postotka. Pored organogena (C, O, H, N), skupina M. uključuje Si, K, Ca, Mg, Na, Fe, P, S, Al... Rječnik botaničkih pojmova

Makroelementi - kemijski elementi asimilirani biljkama u velikim količinama, od n. 10 do n. Težine. %. Glavni M. su N, P, K, Ca, Mg, Si, Fe, S... Sažetak

Makroelementi - elementi sadržani u prehrani, čija se dnevna potreba mjeri ne manje od desetine grama, uključeni su, na primjer, u strukturu stanica i organskih spojeva. natrij, kalij, kalcij, magnezij, fosfor, itd.... Rječnik termina o fiziologiji domaćih životinja

makronutrienti u hrani - kemijski elementi sadržani u prehrambenim proizvodima, za što se dnevna potreba mjeri, na primjer, ne manje od desetine grama. natrij, kalij, kalcij, magnezij, fosfor... Veliki medicinski rječnik

Dashkov Maxim Leonidovich, učitelj biologije u Minsku

Kvalitativna priprema za centralizirano testiranje, za prijem u Lyceum

+375 29 751-37-35 (MTS) +375 44 761-37-35 (velcom)

Podijelite s prijateljima

Glavni izbornik

Za učenike i nastavnike

Savjetovanje učitelja

Pretražite web-lokaciju

1. U kojoj skupini svi elementi pripadaju makro elementima? Elemente u tragovima?

a) Željezo, sumpor, kobalt; b) fosfor, magnezij, dušik; c) natrij, kisik, jod; g) fluor, bakar, mangan.

Makroelementi uključuju: b) fosfor, magnezij i dušik.

Elementi u tragovima uključuju: d) fluor, bakar, mangan.

2. Koji se kemijski elementi nazivaju makronutrijenti? Navedite ih. Koja je vrijednost makronutrijenata u živim organizmima?

Makronutrijenti su kemijski elementi čiji je sadržaj u živim organizmima veći od 0,01% (težinski). Makroelementi su kisik (O), ugljik (C), vodik (H), dušik (N), kalcij (Ca), fosfor (P), kalij (K), sumpor (S), klor (Cl), natrij (Na) ) i magnezija (Mg). Za biljke, makronutrijent je također silicij (Si).

Ugljik, kisik, vodik i dušik - glavne komponente organskih spojeva živih organizama. Osim toga, kisik i vodik su dio vode, čiji je maseni udio u živim organizmima u prosjeku 60-75%. Molekularni kisik (O₂) koristi većina živih organizama za stanično disanje, tijekom kojeg tijelo treba potrebnu energiju. Sumpor je sastavni dio proteina i nekih aminokiselina, fosfor je dio organskih spojeva (na primjer, DNA, RNA, ATP), komponenti koštanog tkiva i zubne cakline. Klor je dio klorovodične kiseline želučanog soka ljudi i životinja.

Kalij i natrij su uključeni u stvaranje bioelektričnih potencijala, osiguravaju održavanje normalnog ritma srčane aktivnosti kod ljudi i životinja. Kalij je također uključen u proces fotosinteze. Kalcij i magnezij dio su koštanog tkiva, zubne cakline. Osim toga, kalcij je neophodan za zgrušavanje krvi i kontrakciju mišića, dio je biljne stanične stijenke, a magnezij je dio klorofila i brojnih enzima.

3. Koji se elementi nazivaju elementi u tragovima? Navedite primjere. Koja je uloga elemenata u tragovima za vitalnu aktivnost organizama?

Elementi u tragovima nazivaju se vitalni kemijski elementi, čiji je maseni udio u živim organizmima od 0,01% ili manje. Ova skupina uključuje željezo (Fe), cink (Zn), bakar (Cu), fluor (F), jod (I), mangan (Mn), kobalt (Co), molibden (Mo) i neke druge elemente.

Željezo je dio hemoglobina, mioglobina i mnogih enzima, uključeno je u procese staničnog disanja i fotosinteze. Bakar je dio hemocijanina (respiratornih pigmenata krvi i hemolimfe nekih beskralješnjaka), sudjeluje u procesima staničnog disanja, fotosinteze, sinteze hemoglobina. Cink je dio hormona inzulina, nekih enzima, koji je uključen u sintezu fitohormona. Fluor je sastavni dio zubne cakline i koštanog tkiva, jod je dio hormona štitne žlijezde (trijodotironin i tiroksin). Mangan je dio brojnih enzima ili povećava njihovu aktivnost, sudjeluje u formiranju kostiju, u procesu fotosinteze. Kobalt je neophodan za procese stvaranja krvi, on je dio vitamina B₁₂. Molibden je uključen u vezivanje molekularnog dušika (N₂) bakterije kvržica.

4. Uspostaviti podudarnost između kemijskog elementa i njegove biološke funkcije:

1) kalcij

2) magnezij

3) kobalt

4) jod

5) cink

6) bakar

a) sudjeluje u sintezi biljnih hormona, dio je inzulina.

b) je dio hormona štitnjače.

c) je komponenta klorofila.

g) je dio hemocijanina nekih beskralježnjaka.

e) neophodne za kontrakciju mišića i zgrušavanje krvi.

e) je dio vitamina B₁₂.

1 - d (kalcij je potreban za kontrakciju mišića i zgrušavanje krvi);

2 - u (magnezij je komponenta klorofila);

3 - e (kobalt je dio vitamina B₁₂);

4 - b (jod je dio hormona štitnjače);

5 - a (cink je uključen u sintezu biljnih hormona, dio je inzulina);

6 - g (bakar je dio hemocijanina nekih beskralježnjaka).

5. Na temelju materijala o biološkoj ulozi makro- i mikroelemenata te saznanja dobivenih u proučavanju ljudskog tijela u 9. razredu, objasniti posljedice nedostatka određenih kemijskih elemenata u ljudskom tijelu.

Primjerice, s nedostatkom kalcija, stanje zuba se pogoršava i dolazi do propadanja zuba, povećava se sklonost kostiju da se deformiraju i nastaju prijelome, pojavljuju se konvulzije i smanjuje zgrušavanje krvi. Nedostatak kalija dovodi do razvoja pospanosti, depresije, slabosti mišića, srčanih aritmija. Kod nedostatka željeza uočava se smanjenje razine hemoglobina, razvija se anemija (anemija). Kod nedovoljnog unosa joda poremećena je sinteza trijodtironina i tiroksina (hormoni štitnjače), može doći do povećanja štitnjače u obliku guše, ubrzanog umora, pogoršanja pamćenja, smanjenja pažnje, itd. fizički i mentalni razvoj. Uz nedostatak kobalta, smanjuje se broj eritrocita u krvi. Nedostatak fluora može uzrokovati uništenje i gubitak zuba, oštećenje desni.

6. U tablici je prikazan sadržaj glavnih kemijskih elemenata u zemljinoj kori (težinski, u%). Usporedite sastav kore i živih organizama. Koja su obilježja elementarnog sastava živih organizama? Koje činjenice dopuštaju zaključak o jedinstvu žive i nežive prirode?

Odgovor

Potvrdio stručnjak

Odgovor je dan

Americanka

one kemijske elemente čiji je sadržaj u tijelu veći od 0,005% tjelesne težine. To su vodik, ugljik, kisik, dušik, natrij, magnezij, fosfor, sumpor, klor, kalij, kalcij.

Povežite Knowledge Plus da biste pristupili svim odgovorima. Brzo, bez reklama i prekida!

Ne propustite važno - povežite Knowledge Plus da biste odmah vidjeli odgovor.

Pogledajte videozapis da biste pristupili odgovoru

Oh ne!
Pogledi odgovora su gotovi

Povežite Knowledge Plus da biste pristupili svim odgovorima. Brzo, bez reklama i prekida!

Ne propustite važno - povežite Knowledge Plus da biste odmah vidjeli odgovor.

makronutrijenti

Makronutrijenti su kemijski elementi koje biljke apsorbiraju u velikim količinama. Sadržaj takvih tvari u biljkama varira od stotinki od postotka do nekoliko desetaka posto.

sadržaj:

elementi

Makroelementi su izravno uključeni u izgradnju organskih i anorganskih spojeva biljke, čineći glavninu njegove suhe tvari. Većina ih je u stanicama zastupljena s ionima.

Makronutrijenti i njihovi spojevi aktivne su tvari raznih mineralnih gnojiva. Ovisno o vrsti i obliku koriste se kao glavno gnojivo i gnojivo za sjetvu. Makroelementi uključuju: ugljik, vodik, kisik, dušik, fosfor, kalij, kalcij, magnezij, sumpor i neke druge, ali glavni elementi ishrane bilja su dušik, fosfor i kalij.

Tijelo odrasle osobe sadrži oko 4 grama željeza, 100 g natrij, 140 g kalija, 700 g fosfora i 1 kg kalcija. Unatoč tako različitim brojevima, zaključak je očigledan: tvari kombinirane pod nazivom "makro elementi" su vitalne za naše postojanje. Drugi organizmi također imaju veliku potrebu za njima: prokariotima, biljkama, životinjama.

Zagovornici teorije evolucije tvrde da je potreba za makronutrijentima određena uvjetima u kojima je nastao život na Zemlji. Kada se zemlja sastojala od čvrstih stijena, atmosfera je bila zasićena ugljičnim dioksidom, dušikom, metanom i vodenom parom, a umjesto kiše na tlo su padale otopine kiselina, odnosno makroelementi su bili jedina matrica na temelju koje su se mogle pojaviti prve organske tvari i primitivni oblici života. Stoga, čak i sada, milijarde godina kasnije, cijeli život na našoj planeti i dalje osjeća potrebu za ažuriranjem unutarnjih resursa magnezija, sumpora, dušika i drugih važnih elemenata koji čine fizičku strukturu bioloških objekata.

Fizikalna i kemijska svojstva

Makroelementi se razlikuju u kemijskim i fizikalnim svojstvima. Među njima su metali (kalij, kalcij, magnezij i drugi) i nemetali (fosfor, sumpor, dušik i drugi).

Neka fizikalna i kemijska svojstva makronutrijenata, prema podacima: [2]

Makro element

Fizičko stanje u normalnim uvjetima

srebrno-bijeli metal

čvrsti bijeli metal

srebrno-bijeli metal

krhki žuti kristali

srebrni metal

Sadržaj makronutrijenata u prirodi

Makroelementi se u prirodi nalaze svugdje: u tlu, stijenama, biljkama, živim organizmima. Neki od njih, kao što su dušik, kisik i ugljik, sastavni su elementi zemljine atmosfere.

Simptomi nedostatka određenih hranjivih tvari u usjevima, prema podacima: [6]

element

Uobičajeni simptomi

Osjetljive kulture

Promjena zelene boje lišća do blijedozelene, žućkaste i smeđe,

Veličina lista se smanjuje,

Listovi su uski i nalaze se pod oštrim kutom prema stablu,

Broj plodova (sjemenki, žitarice) naglo se smanjuje

Bijela i cvjetača,

Uvrtanje rubova lisne oštrice

Ljubičasta boja

Oštrica lišća,

Izbjeljivanje apikalnog pupoljaka,

Izbjeljivanje mladog lišća

Vrhovi lišća su savijeni,

Rubovi lišća su iskrivljeni

Bijela i cvjetača,

Bijela i cvjetača,

Promjena intenziteta zelene boje lišća,

Nizak sadržaj bjelančevina

Boja lista mijenja se u bijelu,

• Stanje vezano na dušik prisutno je u vodama rijeka, oceana, litosfere, atmosfere. Većina dušika u atmosferi je sadržana u slobodnom stanju. Bez dušika, formiranje molekula proteina je nemoguće. [2]
• Fosfor se lako oksidira i s tim u vezi ne nalazi se u prirodi u čistom obliku. Međutim, u spojevima koji se nalaze gotovo svugdje. To je važna komponenta biljnih i životinjskih proteina. [2]
• Kalij je prisutan u tlu u obliku soli. Kod biljaka se uglavnom taloži u stabljike. [2]
• Magnezij je sveprisutan. U masivnim stijenama nalazi se u obliku aluminata. Tlo sadrži sulfate, karbonate i kloride, ali prevladavaju silikati. U obliku iona sadržanog u morskoj vodi. [1]
• Kalcij je jedan od najčešćih elemenata u prirodi. Njegove naslage mogu se naći u obliku krede, vapnenca, mramora. U biljnim organizmima koji se nalaze u obliku fosfata, sulfata, karbonata. [4]
• Serav priroda je vrlo rasprostranjena: iu slobodnom stanju, iu obliku raznih spojeva. Nalazi se iu stijenama iu živim organizmima. [1]
• Željezo je jedan od najčešćih metala na zemlji, ali se u slobodnom stanju nalazi samo u meteoritima. U mineralima kopnenog podrijetla željezo je prisutno u sulfidima, oksidima, silikatima i mnogim drugim spojevima. [2]

Uloga u pogonu

Biokemijske funkcije

Visok prinos bilo kojeg poljoprivrednog usjeva moguć je samo pod uvjetom potpune i dostatne prehrane. Osim svjetla, topline i vode, biljke trebaju hranjive tvari. Sastav biljnih organizama obuhvaća više od 70 kemijskih elemenata, od kojih su 16 apsolutno nužni organogeni (ugljik, vodik, dušik, kisik), elementi u tragovima pepela (fosfor, kalij, kalcij, magnezij, sumpor), te željezo i mangan.

Svaki element obavlja svoje funkcije u biljkama i apsolutno je nemoguće zamijeniti jedan element s drugim.

Iz atmosfere

• Ugljik se apsorbira iz zraka lišćem biljaka i malo korijenima iz tla u obliku ugljičnog dioksida (CO₂). Temelj je sastava svih organskih spojeva: masti, bjelančevina, ugljikohidrata i drugih.
• Vodik se troši u sastavu vode, izuzetno je potreban za sintezu organskih tvari.
• Kisik apsorbira lišće iz zraka, korijenje iz tla, a oslobađa se i iz drugih spojeva. Potrebno je i za disanje i za sintezu organskih spojeva. [7]

Sljedeća po važnosti

• Dušik je bitan element za razvoj biljaka, naime, stvaranje proteinskih tvari. Sadržaj proteina varira od 15 do 19%. Dio je klorofila i stoga sudjeluje u fotosintezi. Dušik se nalazi u enzimima - katalizatorima različitih procesa u organizmima. [7]
• Fosfor je prisutan u sastavu staničnih jezgri, enzima, fitina, vitamina i drugih jednako važnih spojeva. Sudjeluje u procesima pretvorbe ugljikohidrata i tvari koje sadrže dušik. U biljkama se nalazi u organskom i mineralnom obliku. Mineralni spojevi - soli ortofosforne kiseline - koriste se u sintezi ugljikohidrata. Biljke koriste organske fosforne spojeve (heksofosfate, fosfatide, nukleoproteine, šećerne fosfate, fitin). [7]
• Kalij ima važnu ulogu u metabolizmu proteina i ugljikohidrata, pojačava učinak uporabe dušika iz oblika amonijaka. Prehrana kalijem snažan je čimbenik u razvoju pojedinih biljnih organa. Ovaj element pogoduje nakupljanju šećera u staničnom soku, što povećava otpornost biljaka na nepovoljne prirodne čimbenike u zimskom razdoblju, doprinosi razvoju vaskularnih snopova i zgušnjava stanice. [7]

Sljedeći makronutrijenti

• Sumpor je sastavni dio aminokiselina - cistein i metionin, koji igra važnu ulogu u metabolizmu proteina i redoks procesima. Pozitivan učinak na formiranje klorofila pridonosi formiranju kvržica na korijenu mahunarki, kao i nodulnih bakterija koje asimiliraju dušik iz atmosfere. [7]
• Kalcij - sudionik u metabolizmu ugljikohidrata i proteina ima pozitivan učinak na rast korijena. Bitno je za normalnu ishranu biljaka. Kalcifikacija kiselih tala s kalcijem povećava plodnost tla. [7]
• Magnezij je uključen u fotosintezu, čiji sadržaj u klorofilu doseže 10% ukupnog sadržaja u zelenim dijelovima biljaka. Potreba za magnezijem u biljkama nije ista. [7]
• Željezo nije dio klorofila, ali sudjeluje u redoks procesima, koji su bitni za stvaranje klorofila. Igra veliku ulogu u disanju, jer je sastavni dio respiratornih enzima. To je potrebno i za zelene biljke i za organizme bez klora. [7]

Nedostatak (nedostatak) makroelemenata u biljkama

Na nedostatak makro u tlu, a time i u biljci jasno pokazuju vanjske znakove. Osjetljivost svake biljne vrste na nedostatak makronutrijenata je strogo individualna, ali postoje i neki slični znakovi. Primjerice, kada postoji manjak dušika, fosfora, kalija i magnezija, stara lišća donjih slojeva pate, dok nedostatak kalcija, sumpora i željeza - mladi organi, svježe lišće i točka rasta.

Osobito je jasno da se nedostatak prehrane očituje u visokoprinosnim usjevima.

Višak makronutrijenata u biljkama

Na stanje biljaka utječe ne samo nedostatak, nego i višak makronutrijenata. Ona se očituje prvenstveno u starim organima i usporava rast biljaka. Često su znakovi nedostatka i viška istih elemenata donekle slični. [6]

Kemijski elementi stanice.

Stanice živih organizama u svom kemijskom sastavu bitno se razlikuju od okolne nežive okoline i strukture kemijskih spojeva, te skupa i sadržaja kemijskih elemenata. Ukupno je prisutno oko 90 kemijskih elemenata (koji se danas nalaze) u živim organizmima, koji su, ovisno o sadržaju, podijeljeni u 3 glavne skupine: makronutrijenti, mikroelementi i ultramikroelementi.

Makronutrijenata.

Makroelementi u značajnim količinama zastupljeni su u živim organizmima, u rasponu od stotinki postotka do desetaka posto. Ako sadržaj bilo koje kemijske tvari u tijelu prelazi 0,005% tjelesne težine, ta se tvar naziva makroelementima. Oni su dio glavnih tkiva: krvi, kostiju i mišića. To uključuje, na primjer, sljedeće kemijske elemente: vodik, kisik, ugljik, dušik, fosfor, sumpor, natrij, kalcij, kalij, klor. Makroelementi iznose oko 99% mase živih stanica, pri čemu je većina (98%) vodika, kisika, ugljika i dušika.

Donja tablica prikazuje glavne makronutrijente u tijelu:

Za sva četiri najčešća elementa u živim organizmima (vodik, kisik, ugljik, dušik, kao što je ranije rečeno) karakteristično je jedno zajedničko svojstvo. Tim elementima nedostaje jedan ili više elektrona u vanjskoj orbiti za stvaranje stabilnih elektronskih veza. Dakle, vodikovom atomu za stvaranje stabilne elektronske veze nedostaje jedan elektron u vanjskoj orbiti, atomi kisika, dušik i ugljik - dva, tri i četiri elektrona. U tom smislu, ovi kemijski elementi lako formiraju kovalentne veze zbog sparivanja elektrona, i lako mogu međusobno djelovati, ispunjavajući svoje vanjske elektronske ljuske. Osim toga, kisik, ugljik i dušik mogu tvoriti ne samo pojedinačne veze, nego i dvostruke veze. Kao rezultat toga, broj kemijskih spojeva koji se mogu formirati iz tih elemenata značajno se povećava.

Osim toga, ugljik, vodik i kisik - najlakši među elementima koji mogu tvoriti kovalentne veze. Pokazalo se da su oni najpogodniji za stvaranje spojeva koji čine živu materiju. Potrebno je posebno istaknuti još jedno važno svojstvo atoma ugljika - sposobnost stvaranja kovalentnih veza s četiri druga atoma ugljika odjednom. Zahvaljujući toj sposobnosti, kosturi se stvaraju iz ogromne raznolikosti organskih molekula.

Elementi u tragovima

Iako sadržaj elemenata u tragovima ne prelazi 0,005% za svaki pojedini element, a ukupno čine samo oko 1% mase stanica, elementi u tragovima potrebni su za vitalnu aktivnost organizama. U odsutnosti ili nedostatku sadržaja mogu se pojaviti razne bolesti. Mnogi elementi u tragovima su dio ne-proteinskih enzimskih skupina i neophodni su za provedbu njihove katalitičke funkcije.
Na primjer, željezo je sastavni dio hema, koji je dio citokroma, koji su dijelovi lanca prijenosa elektrona, i hemoglobina, proteina koji prenosi kisik iz pluća u tkiva. Nedostatak željeza u ljudskom tijelu uzrokuje razvoj anemije. Nedostatak joda, koji je dio tiroidnog hormona štitnjače, dovodi do pojave bolesti povezanih s nedostatkom ovog hormona, kao što je endemska gušavost ili kretenizam.

Primjeri elemenata u tragovima prikazani su u sljedećoj tablici:

makronutrijenti

Makroelementi su korisne tvari za tijelo, čija je dnevna stopa za osobu 200 mg.

Nedostatak makronutrijenata dovodi do metaboličkih poremećaja, disfunkcije većine organa i sustava.

Postoji izreka: mi smo ono što jedemo. Ali, naravno, ako pitate svoje prijatelje kad jedu posljednji put, na primjer, sumpor ili klor, ne možete izbjeći iznenađenje zauzvrat. U međuvremenu, gotovo 60 kemijskih elemenata "živi" u ljudskom tijelu, čije se rezerve, ponekad ne shvaćajući, obnavljaju iz hrane. A za oko 96 posto svaki od nas ima samo 4 kemijska imena koja predstavljaju skupinu makronutrijenata. I ovo:

• kisik (65% u svakom ljudskom tijelu);
• ugljik (18%);
• vodik (10%);
• dušik (3%).

Preostalih 4 posto su ostale tvari iz periodnog sustava. Istina, oni su mnogo manji i predstavljaju drugu skupinu korisnih hranjivih tvari - mikroelemente.

Za najčešće kemijske elemente - makronutrijente, uobičajeno je koristiti naziv CHON, sastavljen od velikih slova termina: ugljik, vodik, kisik i dušik na latinskom (ugljik, vodik, kisik, dušik).

Makroelementi u ljudskom tijelu, priroda je povukla prilično široke moći. Ovisi o njima:

• formiranje kostura i stanica;
• pH tijela;
• pravilan transport živčanih impulsa;
• adekvatnost kemijskih reakcija.

Kao rezultat mnogih eksperimenata, utvrđeno je: ljudi svakodnevno trebaju 12 minerala (kalcij, željezo, fosfor, jod, magnezij, cink, selen, bakar, mangan, krom, molibden, klor). Ali čak i tih 12 neće moći zamijeniti funkcije hranjivih tvari.

Hranjivi elementi

Gotovo svaki kemijski element igra značajnu ulogu u postojanju cjelokupnog života na Zemlji, ali samo ih je 20 glavnih.

Ovi elementi se dijele na:

• 6 glavnih hranjivih tvari (zastupljenih u gotovo svim živim bićima na zemlji i često u prilično velikim količinama);
• 5 manjih hranjivih tvari (pronađenih u mnogim živim bićima u relativno malim količinama);
• elementi u tragovima (esencijalne tvari potrebne u malim količinama za održavanje biokemijskih reakcija od kojih život ovisi).

Među hranjivim tvarima razlikuju se:

Glavni biogeni elementi ili organogeni su skupina ugljika, vodika, kisika, dušika, sumpora i fosfora. Manje hranjive tvari predstavljaju natrij, kalij, magnezij, kalcij, klor.

Kisik (O)

Ovo je drugi na popisu najčešćih supstanci na Zemlji. Ona je sastavni dio vode i, kao što znate, čini oko 60 posto ljudskog tijela. U plinovitom obliku, kisik postaje dio atmosfere. U tom obliku igra odlučujuću ulogu u podržavanju života na Zemlji, promovirajući fotosintezu (u biljkama) i disanju (kod životinja i ljudi).

Ugljik (C)

Ugljik se također može smatrati sinonimom za život: tkiva svih stvorenja na planeti sadrže ugljikov spoj. Osim toga, stvaranje karbonskih veza pridonosi razvoju određene količine energije, koja igra značajnu ulogu za protok važnih kemijskih procesa na razini stanice. Mnogi spojevi koji sadrže ugljik lako se pale, oslobađajući toplinu i svjetlost.

Vodik (H)

To je najlakši i najčešći element u svemiru (osobito u obliku dijatomejskog plina H2). Vodik je reaktivna i zapaljiva tvar. S kisikom stvara eksplozivne smjese. Ima 3 izotopa.

Dušik (N)

Element s atomskim brojem 7 je glavni plin u atmosferi Zemlje. Dušik je dio mnogih organskih molekula, uključujući aminokiseline, koje su sastavni dio proteina i nukleinskih kiselina koje tvore DNA. Gotovo sav dušik se proizvodi u svemiru - takozvane planetarne maglice stvorene zvijezdama starenja obogaćuju Univerzum ovim makro elementom.

Ostali makronutrijenti

Kalij (K)

Kalij (0,25%) važna je tvar odgovorna za procese elektrolita u tijelu. Jednostavnim riječima: prenosi punjenje kroz tekućine. Pomaže regulirati rad srca i prenositi impulse živčanog sustava. Također sudjeluje u homeostazi. Nedostatak elementa dovodi do srčanih problema, čak ga i zaustavlja.

Kalcij (Ca)

Kalcij (1,5%) najčešći je nutrijent u ljudskom tijelu - gotovo sve rezerve ove tvari koncentrirane su u tkivima zuba i kostiju. Kalcij je odgovoran za kontrakcije mišića i regulaciju proteina. No, tijelo će "pojesti" ovaj element iz kostiju (što je opasno po razvoj osteoporoze), ako se osjeća njegov nedostatak u svakodnevnoj prehrani.

Zahtjevana od biljaka za stvaranje staničnih membrana. Životinje i ljudi trebaju ovaj makronutrijent za održavanje zdravih kostiju i zuba. Osim toga, kalcij igra ulogu "moderatora" procesa u citoplazmi stanica. U prirodi, zastupljena u sastavu mnogih stijena (kreda, vapnenac).

Kalcij u ljudima:

• utječe na živčano-mišićnu podražljivost - sudjeluje u kontrakciji mišića (hipokalcemija dovodi do konvulzija);
• regulira glikogenolizu (razgradnju glikogena na stanje glukoze) u mišićima i glukoneogenezu (stvaranje glukoze iz ne-ugljikohidratnih formacija) u bubrezima i jetri;
• smanjuje propusnost stijenki kapilara i stanične membrane, čime se pojačavaju protuupalni i antialergijski učinci;
• potiče zgrušavanje krvi.

Kalcijevi ioni su važni unutarstanični glasnici koji utječu na inzulin i probavne enzime u tankom crijevu.

Apsorpcija Ca ovisi o sadržaju fosfora u tijelu. Razmjena kalcija i fosfata regulirana je hormonalno. Paratiroidni hormon (paratiroidni hormon) oslobađa Ca iz kostiju u krv, a kalcitonin (hormon štitnjače) potiče odlaganje elementa u kostima, što smanjuje njegovu koncentraciju u krvi.

Magnezij (Mg)

Magnezij (0,05%) igra značajnu ulogu u strukturi kostura i mišića.

Član je više od 300 metaboličkih reakcija. Tipičan unutarstanični kation, važna komponenta klorofila. Prisutna je u kosturu (70% od ukupnog broja) iu mišićima. Sastavni dio tkiva i tjelesnih tekućina.

U ljudskom tijelu, magnezij je odgovoran za opuštanje mišića, izlučivanje toksina i poboljšanje protoka krvi u srce. Nedostatak tvari ometa probavu i usporava rast, što dovodi do brzog umora, tahikardije, nesanice, PMS-a kod žena. Ali višak makroa je gotovo uvijek razvoj urolitijaze.

Natrij (Na)

Natrij (0,15%) je element koji potiče elektrolite. Pomaže u prijenosu živčanih impulsa u cijelom tijelu te je također odgovoran za reguliranje razine tekućine u tijelu, štiteći je od dehidracije.

Sumpor (S)

Sumpor (0,25%) nalazi se u 2 aminokiseline koje tvore proteine.

Fosfor (P)

Fosfor (1%) je koncentriran u kostima, po mogućnosti. Osim toga, postoji ATP molekula koja stanicama daje energiju. Prikazane su u nukleinskim kiselinama, staničnim membranama, kostima. Poput kalcija, nužan je za pravilan razvoj i rad mišićno-koštanog sustava. U ljudskom tijelu obavlja strukturalnu funkciju.

Klor (Cl)

Klor (0,15%) obično se nalazi u tijelu u obliku negativnog iona (klorida). Njegove funkcije uključuju održavanje ravnoteže vode u tijelu. Na sobnoj temperaturi klor je otrovni zeleni plin. Jako oksidirajuće sredstvo, lako ulazi u kemijske reakcije, tvore kloride.

Tema 4. "Kemijski sastav stanice".

Organizmi se sastoje od stanica. Stanice različitih organizama imaju sličan kemijski sastav. Tablica 1 prikazuje glavne kemijske elemente pronađene u stanicama živih organizama.

Tablica 1. Sadržaj kemijskih elemenata u ćeliji

Sadržaj u ćeliji može se podijeliti u tri skupine elemenata. Prva skupina uključuje kisik, ugljik, vodik i dušik. Oni čine gotovo 98% ukupnog sastava stanica. Druga skupina uključuje kalij, natrij, kalcij, sumpor, fosfor, magnezij, željezo, klor. Njihov sadržaj u ćeliji je desetina i stotinki postotka. Elementi tih dviju skupina pripadaju makro elementima (od grčkog. Makro - veliki).

Preostali elementi, zastupljeni u stanicama po stotinama i tisućinkama posto, pripadaju trećoj skupini. To su elementi u tragovima (od grčkog. Mikro - mali).

Bilo koji elementi svojstveni samo prirodi, u ćeliji nije otkrivena. Svi navedeni kemijski elementi također su dio nežive prirode. To ukazuje na jedinstvo žive i nežive prirode.

Nedostatak bilo kojeg elementa može dovesti do bolesti, pa čak i smrti organizma, jer svaki element ima određenu ulogu. Makroelementi prve skupine čine osnovu biopolimera - proteina, ugljikohidrata, nukleinskih kiselina, ali i lipida, bez kojih je život nemoguć. Sumpor je dio nekih proteina, fosfor je dio nukleinskih kiselina, željezo je dio hemoglobina, a magnezij je dio klorofila. Kalcij ima važnu ulogu u metabolizmu.

Neki od kemijskih elemenata sadržanih u ćeliji uključeni su u sastav anorganskih tvari - mineralnih soli i vode.

Mineralne soli nalaze se u ćeliji, obično u obliku kationa (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) i aniona (HPO 2- / 4, H₂PO - / 4, CI -, NSO₃), čiji omjer određuje kiselost medija, koja je važna za vitalnu aktivnost stanica.

(U mnogim stanicama medij je blago alkalan i pH mu se gotovo ne mijenja, jer uvijek održava određeni omjer kationa i aniona.)

Od anorganskih tvari u prirodi voda igra veliku ulogu.

Bez vode, život je nemoguć. To je značajna masa većine stanica. U stanicama i embrijima ljudskog mozga nalazi se mnogo vode: voda je veća od 80%; u stanicama masnog tkiva - samo 40%. Prema dobi, sadržaj vode u stanicama se smanjuje. Osoba koja je izgubila 20% vode umire.

Jedinstvena svojstva vode određuju njegovu ulogu u tijelu. Sudjeluje u termoregulaciji, koja je zbog visokog toplinskog kapaciteta vode - potrošnje velikih količina energije pri zagrijavanju. Što određuje visoki toplinski kapacitet vode?

U molekuli vode, atom kisika je kovalentno vezan na dva atoma vodika. Molekula vode je polarna, jer atom kisika ima djelomično negativan naboj, a svaki od dva atoma vodika ima

djelomično pozitivan naboj. Između kisikovog atoma jedne molekule vode i vodikovog atoma druge molekule nastaje vodikova veza. Vodikove veze pružaju kombinaciju velikog broja molekula vode. Kada se voda zagrijava, značajan dio energije troši se na razbijanje vodikovih veza, što određuje njegov visoki toplinski kapacitet.

Voda je dobro otapalo. Zbog polarnosti njegovih molekula stupaju u interakciju s pozitivno i negativno nabijenim ionima, čime se pridonosi otapanju tvari. U odnosu na vodu, sve tvari stanice se dijele na hidrofilne i hidrofobne.

Hidrofilna (od grčkog. Hidro - voda i phileo - volim) nazivaju se tvari koje se otapaju u vodi. To uključuje ionske spojeve (na primjer, soli) i neke ne-ionske spojeve (na primjer, šećere).

Hidrofobni (od grčkog. Hidro - voda i fobos - strah) su tvari koje su netopljive u vodi. Oni uključuju, na primjer, lipide.

Voda ima važnu ulogu u kemijskim reakcijama koje se odvijaju u stanici u vodenim otopinama. Otapa proizvode metabolizma koji nisu potrebni tijelu i tako pridonosi njihovom uklanjanju iz tijela. Visok sadržaj vode u ćeliji daje joj elastičnost. Voda potiče kretanje različitih tvari unutar stanice ili iz jedne stanice u drugu.

Tijela žive i nežive prirode sastoje se od istih kemijskih elemenata. Sastav živih organizama uključuje neorganske tvari - vodu i mineralne soli. Vitalne višestruke funkcije vode u ćeliji posljedica su specifičnosti njegovih molekula: njihovog polariteta, sposobnosti formiranja vodikovih veza.

Komponente anorganskih stanica

Oko 90 elemenata nalazi se u stanicama živih organizama, od kojih je oko 25 pronađeno u gotovo svim stanicama. Prema sadržaju u ćeliji kemijski elementi su podijeljeni u tri velike skupine: makronutrijenti (99%), mikroelementi (1%), ultramikroelementi (manje od 0,001%).

Makroelementi uključuju kisik, ugljik, vodik, fosfor, kalij, sumpor, klor, kalcij, magnezij, natrij, željezo.
Elementi u tragovima uključuju mangan, bakar, cink, jod, fluor.
Ultramikroelementi uključuju srebro, zlato, brom, selen.

ORGANSKE KOMPONENTE ĆELIJE

Najvažnija funkcija proteina je katalitička. Proteinske molekule koje povećavaju brzinu kemijskih reakcija u ćeliji za nekoliko redova veličine nazivaju se enzimi. Nikakav biokemijski proces u tijelu ne događa se bez sudjelovanja enzima.

Trenutno je pronađeno više od 2000 enzima. Njihova učinkovitost je mnogo puta veća od učinkovitosti anorganskih katalizatora koji se koriste u proizvodnji. Tako 1 mg željeza u sastavu enzima katalaze zamjenjuje 10 tona anorganskog željeza. Katalaza povećava brzinu razgradnje vodikovog peroksida (H₂oh₂) 10 do 11 puta. Enzim koji katalizira stvaranje ugljične kiseline (CO₂+H₂O = H₂CO₃), ubrzava reakciju 10 puta.

Važno svojstvo enzima je specifičnost njihovog djelovanja, svaki enzim katalizira samo jednu ili malu skupinu sličnih reakcija.

Tvar koja utječe na enzim naziva se supstrat. Strukture molekule enzima i supstrata moraju točno odgovarati jedna drugoj. To objašnjava specifičnost djelovanja enzima. Kada se supstrat kombinira s enzimom, mijenja se prostorna struktura enzima.

Slijed interakcije između enzima i supstrata može se shematski prikazati:

Supstrat + Enzim - Enzim-supstratni kompleks - Enzim + proizvod.

Iz dijagrama je jasno da se supstrat kombinira s enzimom i tvori kompleks enzima i supstrata. U ovom slučaju, podloga se pretvara u novu tvar - proizvod. U završnoj fazi enzim se oslobađa iz produkta i ponovno stupa u interakciju sa sljedećom molekulom supstrata.

Enzimi funkcioniraju samo na određenoj temperaturi, koncentraciji tvari, kiselosti medija. Promjenjivi uvjeti dovode do promjene u tercijarnoj i kvartarnoj strukturi proteinske molekule i, posljedično, u potiskivanju aktivnosti enzima. Kako to ide? Samo određeni dio molekule enzima, nazvan aktivni centar, ima katalitičku aktivnost. Aktivni centar sadrži od 3 do 12 aminokiselinskih ostataka i nastaje kao rezultat savijanja polipeptidnog lanca.

Pod utjecajem različitih čimbenika mijenja se struktura enzimske molekule. Time se narušava prostorna konfiguracija aktivnog središta, a enzim gubi svoju aktivnost.

Enzimi su proteini koji igraju ulogu bioloških katalizatora. Zahvaljujući enzimima, brzina kemijskih reakcija u stanicama povećava se za nekoliko redova veličine. Važno svojstvo enzima je specifičnost djelovanja u određenim uvjetima.

Nukleinske kiseline otkrivene su u drugoj polovici 19. stoljeća. švicarski biokemičar F. Micher, koji je izolirao tvar s visokim sadržajem dušika i fosfora iz jezgre stanica i nazvao je "nukleinom" (od latinskog jezgra - jezgra).

Nukleinske kiseline pohranjuju nasljedne informacije o strukturi i funkcioniranju svake stanice i svih živih bića na Zemlji. Postoje dvije vrste nukleinskih kiselina - DNA (deoksiribonukleinska kiselina) i RNA (ribonukleinska kiselina). Nukleinske kiseline, poput proteina, imaju specifičnost vrsta, to jest, organizmi svake vrste imaju svoj tip DNA. Da biste saznali uzroke specifičnosti vrsta, razmotrite strukturu nukleinskih kiselina.

Molekule nukleinskih kiselina su vrlo dugi lanci koji se sastoje od više stotina, pa čak i milijuna nukleotida. Svaka nukleinska kiselina sadrži samo četiri tipa nukleotida. Funkcije molekula nukleinske kiseline ovise o njihovoj strukturi, njihovim nukleotidima, njihovom broju u lancu i sekvenci spoja u molekuli.

Svaki nukleotid se sastoji od tri komponente: dušična baza, ugljikohidrat i fosforna kiselina. Svaki DNK nukleotid sadrži jednu od četiri vrste dušičnih baza (adenin-A, timin-T, gvanin-G ili citozin-C), kao i ostatak deoksiriboznog i fosforne kiseline.

Tako se DNA nukleotidi razlikuju samo u tipu dušične baze.

Molekula DNA sastoji se od velikog broja nukleotida koji su vezani zajedno u specifičnom nizu. Svaki tip molekule DNA ima svoj broj i slijed nukleotida.

DNA molekule su vrlo duge. Na primjer, slovo volumena od oko 820000 stranica bilo bi potrebno za pisanje nukleotidne sekvence u DNA molekulama iz jedne ljudske stanice (46 kromosoma). Izmjena četiriju tipova nukleotida može stvoriti beskonačan broj varijanti DNA molekula. Ove strukturne značajke DNA molekula omogućuju im da pohranjuju veliku količinu informacija o svim znakovima organizama.

Godine 1953. američki biolog J. Watson i engleski fizičar F. Crick izradili su model strukture molekule DNA. Znanstvenici su utvrdili da se svaka molekula DNA sastoji od dva lanca međusobno povezana i spiralno uvijena. Ima izgled dvostruke spirale. U svakom lancu, četiri tipa nukleotida izmjenjuju se u specifičnoj sekvenci.

Nukleotidni sastav DNA razlikuje se kod različitih vrsta bakterija, gljiva, biljaka i životinja. No, ne mijenja se s godinama, malo ovisi o promjenama okoliša. Nukleotidi su upareni, to jest, broj adeninskih nukleotida u bilo kojoj molekuli DNA jednak je broju timidin nukleotida (A - T), a broj citozinskih nukleotida jednak je broju gvaninskih nukleotida (C - D). To je zbog činjenice da je povezivanje dvaju lanaca jedni s drugima u molekuli DNA u skladu s određenim pravilom, i to: adenin jednog lanca uvijek je povezan s dvije vodikove veze samo s timinom drugog lanca, a gvanin - s tri vodikove veze s citozinom, tj. Nukleotidnim lancima jedne molekule. DNA je komplementarna, komplementarna.

DNA sadrži sve bakterije, veliku većinu virusa. Nalazi se u jezgrama stanica životinja, gljiva i biljaka, kao iu mitohondrijima i kloroplastima. U jezgri svake stanice ljudskog tijela nalazi se 6,6 x 10 -12 g DNA, au jezgri zametnih stanica - dva puta manje - 3,3 x 10 -12 g.

Molekule nukleinske kiseline - DNA i RNA su sastavljene od nukleotida. DNA nukleotid sadrži dušikovu bazu (A, T, G, C), ugljikohidrat deoksiriboze, i ostatak molekule fosforne kiseline. Molekula DNA je dvostruka spirala koja se sastoji od dva lanca povezana vodikovim vezama prema načelu komplementarnosti. Funkcija DNA - pohranjivanje nasljednih informacija.

U stanicama svih organizama nalaze se molekule ATP - adenozin trifosfata. ATP je univerzalna stanična tvar čija molekula ima energetski bogate veze. ATP molekula je jedna vrsta nukleotida, koja se, kao i drugi nukleotidi, sastoji od tri komponente: dušična baza - adenin, ugljikohidrat - riboza, ali umjesto jednog sadrži tri ostatka molekula fosforne kiseline (sl. 12). Veze naznačene na slici simbolom bogate su energijom i nazivaju se visokom energijom. Svaka ATP molekula sadrži dvije makroergijske veze.

Kada je makroergijska veza prekinuta i kada se jedna molekula fosforne kiseline odcijepi enzimima, oslobađa se 40 kJ / mol energije i ATP se pretvara u ADP - adenozin difosfornu kiselinu. Uklanjanjem druge molekule fosforne kiseline oslobađa se još 40 kJ / mol; Nastaje AMP - adenozin monofosforna kiselina. Ove reakcije su reverzibilne, tj. AMP se može pretvoriti u ADP, ADP - u ATP.

ATP molekule nisu samo podijeljene, nego su i sintetizirane, pa je njihov sadržaj u stanici relativno konstantan. Vrijednost ATP-a u životu stanica je ogromna. Ove molekule imaju vodeću ulogu u energetskom metabolizmu potrebnom za osiguranje vitalne aktivnosti stanice i organizma u cjelini.

Sl. 12. Shema strukture ATP-a.

RNA molekula, u pravilu, je jednostruki lanac koji se sastoji od četiri tipa nukleotida - A, U, G i C. Poznata su tri glavna tipa RNA: mRNA, rRNA i tRNA. Sadržaj RNA molekula u stanici nije konstantan, oni su uključeni u biosintezu proteina. ATP je univerzalna energetska supstanca stanice u kojoj postoje veze bogate energijom. ATP igra središnju ulogu u energetskom metabolizmu u stanici. RNA i ATP sadržani su u jezgri iu citoplazmi stanice.

Zadaci i testovi na temu "Tema 4." Kemijski sastav ćelije "."

• Kemijski sastav stanica - citologija - stanična znanost Opći biološki obrasci (9–11 razred)

Preporuke za temu

Nakon što ste radili na tim temama, trebali biste:

1. Opišite pojmove u nastavku i objasnite njihove međusobne odnose:
   • polimerni monomer;
   • ugljikohidrat, monosaharid, disaharid, polisaharid;
   • lipid, masna kiselina, glicerin;
   • amino kiselina, peptidna veza, protein;
   • katalizator, enzim, aktivni centar;
   • nukleinska kiselina, nukleotid.
2. Navedite 5-6 razloga koji vodu čine važnom komponentom živih sustava.
3. Navedite četiri glavne skupine organskih spojeva koji se nalaze u živim organizmima; karakteriziraju ulogu svakog od njih.
4. Objasnite zašto enzimski kontrolirane reakcije ovise o temperaturi, pH i prisutnosti koenzima.
5. Recite o ulozi ATP-a u energetskom sektoru stanice.
6. Navedite početne materijale, glavne korake i konačne proizvode reakcija uzrokovanih reakcijama svjetlosne i ugljične fiksacije.
7. Dajte kratak opis opće sheme staničnog disanja, iz koje bi bilo jasno što se stavlja reakcije glikolize, ciklus G. Krebs (ciklus limunske kiseline) i lanac prijenosa elektrona.
8. Usporedite dah i fermentaciju.
9. Opišite strukturu molekule DNA i objasnite zašto je broj adeninskih ostataka jednak broju timinskih ostataka, a broj ostataka gvanina jednak je broju citosinskih ostataka.
10. Napravite kratku shemu sinteze RNA na DNA (transkripcija) u prokariotima.
11. Opišite svojstva genetskog koda i objasnite zašto bi to trebao biti triplet.
12. Na temelju ovog lanca DNA i tabele kodona, odredi komplementarnu sekvencu RNK, ukazuje na kodone transportne RNA i aminokiselinske sekvence koja je formirana kao rezultat translacije.
13. Navedite faze sinteze proteina na razini ribosoma.

Algoritam za rješavanje problema.

Tip 1. Samokopirajući DNA.

Jedan od DNA lanaca ima slijedeću nukleotidnu sekvencu:
AGTATSTSGATATSTTSGATTTATSG.
Koji slijed nukleotida ima drugi lanac iste molekule?

Da bi se zapisala nukleotidna sekvenca drugog lanca DNA molekule, kada je poznata sekvenca prvog lanca, dovoljno je zamijeniti timin adeninom, adeninom s timinom, gvanin-citozinom i citozinom s gvaninom. Nakon takve zamjene dobivamo redoslijed:
TATSTGGTSTATGAGTSTAAATG.

Tip 2. Kodiranje proteina.

Lanac aminokiselina ribonukleaznog proteina ima slijedeći početak: lizin-glutamin-treonin-alanin-alanin-alanin-lizin.
Koji slijed nukleotida započinje gen koji odgovara tom proteinu?

Da biste to učinili, upotrijebite tablicu genetskog koda. Za svaku aminokiselinu nalazimo njegovu oznaku koda u obliku odgovarajućih triju nukleotida i zapisujemo je. Postavljanjem tih trojki jedan za drugim u istom redoslijedu u kojem idu odgovarajuće aminokiseline, dobivamo formulu za strukturu informacijskog RNA segmenta. U pravilu postoji nekoliko takvih trojki, izbor se vrši prema vašoj odluci (ali, uzima se samo jedan od trojki). Rješenja mogu biti nekoliko.
AAATSAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG

Tip 3. Dekodiranje molekula DNA.

Koji slijed aminokiselina počinje s proteinom, ako je kodiran sljedećom sekvencom nukleotida:
ATSGTSTSTSATGGTSTSGGT.

Prema principu komplementarnosti, nalazimo strukturu područja glasničke RNA nastale na danom segmentu molekule DNA:
UGTSGGGUATSTSGGTSTSA.

Zatim se okrećemo tablici genetskog koda i za svaki od tri nukleotida, počevši od prvog, nalazimo i ispisujemo odgovarajuću amino kiselinu:
Cistein-glicin-tirozin-arginin-prolin.

Ivanova TV, Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Opća biologija". Moskva, "Prosvjetljenje", 2000

• Tema 4. "Kemijski sastav stanice". §2-§7 str
• Tema 5. "Fotosinteza". 16-17 str 44-48
• Tema 6. "Stanično disanje." §12-13 str 34-38
• Tema 7. "Genetske informacije". §14-15 str 39-44